一種甲基丙烯酸羥丙酯合成用沸石分子篩的預處理方法與流程
2023-11-10 22:40:12 1
本發明涉及有機合成
技術領域：
，具體涉及一種甲基丙烯酸羥丙酯合成用沸石分子篩的預處理方法。
背景技術：
：：甲基丙烯酸羥丙酯，無色液體，溶於一般有機溶劑，是一種功能性單體，常用於熱固性塗料、膠粘劑、纖維處理劑和合成樹脂共聚物的改性劑，也可用作丙烯酸類樹脂的交聯性官能團單體。甲基丙烯酸羥丙酯通常由甲基丙烯酸和環氧丙烷在催化劑存在下反應製得，為防止原料甲基丙烯酸在反應過程中聚合，反應通常需要加入阻聚劑，如對苯二酚、甲基對苯二酚、蒽、硫化二苯胺、酚噻嗪、對苯二酚單甲醚和對羥基苯甲醚等。催化劑常用吡啶、三氯化鋁、甲基丙烯酸鹼金屬鹽、有機鉻化合物、三價鐵鹽或有機鐵化合物。專利CN103288641B公開了一種甲基丙烯酸羥丙酯的合成方法，以沸石分子篩為催化劑，無需再使用阻聚劑，不僅利於產品的分離純化，且產品產率達到96％以上。因此，利用沸石分子篩作為催化劑適用於甲基丙烯酸羥丙酯的合成，但該專利中未涉及沸石分子篩的預處理。技術實現要素：：本發明所要解決的技術問題在於提供一種有利於提高催化效率、降低製備成本的甲基丙烯酸羥丙酯合成用沸石分子篩的預處理方法。本發明所要解決的技術問題採用以下的技術方案來實現：一種甲基丙烯酸羥丙酯合成用沸石分子篩的預處理方法，包括如下步驟：(1)一次水洗：將沸石分子篩浸沒於55-60℃清水中，並加入小蘇打粉，攪拌使其溶解完全，然後靜置1-2h，再次攪拌10-15min，過濾；(2)改性處理：將經一次水洗後的沸石分子篩浸沒於改性劑中，並以10℃/min的升溫速度升溫至回流狀態保溫攪拌30-60min，再以5℃/min的降溫速度降溫至0-5℃保溫攪拌15-30min，然後再以5℃/min的升溫速度升溫至回流狀態保溫攪拌10-15min，並自然冷卻至室溫，過濾；(3)二次水洗：將經改性處理後的沸石分子篩浸沒於沸水中，攪拌10-15min後靜置15-30min，過濾，將沸石分子篩浸沒於25-30℃清水中，攪拌5-10min後靜置10-15min，再次過濾；(4)乾燥：利用45-50℃壓縮空氣對經二次水洗後的沸石分子篩進行一次風乾，待含水量降低至15％後再利用80-85℃壓縮空氣二次風乾，直至含水量降低至0.5％以下；(5)煅燒：將經乾燥後的沸石分子篩先置於350-400℃煅燒爐中煅燒1-2h，最後置於500-550℃煅燒爐中煅燒2-3h；所述改性劑的製備方法為：向聚氧化乙烯中加入三羥甲基丙烷三縮水甘油醚和聚二烯丙基二甲基氯化銨，充分混合後利用微波處理器微波處理5-10min，靜置30-60min後再次微波處理5-10min，然後加入葡萄糖酸鈉和水，攪拌使其分散均勻，並以5℃/min的升溫速度升溫至回流狀態保溫混合15-30min，隨後自然冷卻至室溫，所得混合物送入噴霧乾燥機中，乾燥所得顆粒研磨成粉末，即得改性劑。所述聚氧化乙烯、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、聚二烯丙基二甲基氯化銨、葡萄糖酸鈉和水的質量用量比為10-15:0.5-1:0.5-1:0.2-0.3:25-35。所述微波處理器的微波頻率為2450MHz、功率為700W。所述沸石分子篩與小蘇打粉的質量用量比為15-20:0.5-1。本發明的有益效果是：本發明沸石分子篩通過預處理後有效清除其表面和內部附著的灰塵和雜質，保證內部孔徑的暢通，從而提高甲基丙烯酸羥丙酯的催化合成效率，使原料甲基丙烯酸的最高轉化率達到99.6％，甲基丙烯酸羥丙酯的最高產率達到98.5％，從而提高原料利用率，降低產品製備成本。具體實施方式：為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。實施例1(1)一次水洗：將沸石分子篩浸沒於55-60℃清水中，並加入小蘇打粉，攪拌使其溶解完全，然後靜置1h，再次攪拌15min，過濾；(2)改性處理：將經一次水洗後的沸石分子篩浸沒於改性劑中，並以10℃/min的升溫速度升溫至回流狀態保溫攪拌45min，再以5℃/min的降溫速度降溫至0-5℃保溫攪拌15min，然後再以5℃/min的升溫速度升溫至回流狀態保溫攪拌10min，並自然冷卻至室溫，過濾；(3)二次水洗：將經改性處理後的沸石分子篩浸沒於沸水中，攪拌15min後靜置30min，過濾，將沸石分子篩浸沒於25-30℃清水中，攪拌10min後靜置15min，再次過濾；(4)乾燥：利用45-50℃壓縮空氣對經二次水洗後的沸石分子篩進行一次風乾，待含水量降低至15％後再利用80-85℃壓縮空氣二次風乾，直至含水量降低至0.5％以下；(5)煅燒：將經乾燥後的沸石分子篩先置於350-400℃煅燒爐中煅燒1h，最後置於500-550℃煅燒爐中煅燒3h。改性劑的製備：向15份聚氧化乙烯中加入0.5份三羥甲基丙烷三縮水甘油醚和0.5份聚二烯丙基二甲基氯化銨，充分混合後利用微波頻率2450MHz、功率700W的微波處理器微波處理10min，靜置30min後再次微波處理5min，然後加入0.3份葡萄糖酸鈉和35份水，攪拌使其分散均勻，並以5℃/min的升溫速度升溫至回流狀態保溫混合15min，隨後自然冷卻至室溫，所得混合物送入噴霧乾燥機中，乾燥所得顆粒研磨成粉末，即得改性劑。其中，步驟(1)中沸石分子篩與小蘇打粉的質量用量比為20:0.5。實施例2(1)一次水洗：將沸石分子篩浸沒於55-60℃清水中，並加入小蘇打粉，攪拌使其溶解完全，然後靜置1.5h，再次攪拌10min，過濾；(2)改性處理：將經一次水洗後的沸石分子篩浸沒於改性劑中，並以10℃/min的升溫速度升溫至回流狀態保溫攪拌1h，再以5℃/min的降溫速度降溫至0-5℃保溫攪拌15min，然後再以5℃/min的升溫速度升溫至回流狀態保溫攪拌10min，並自然冷卻至室溫，過濾；(3)二次水洗：將經改性處理後的沸石分子篩浸沒於沸水中，攪拌10min後靜置30min，過濾，將沸石分子篩浸沒於25-30℃清水中，攪拌10min後靜置10min，再次過濾；(4)乾燥：利用45-50℃壓縮空氣對經二次水洗後的沸石分子篩進行一次風乾，待含水量降低至15％後再利用80-85℃壓縮空氣二次風乾，直至含水量降低至0.5％以下；(5)煅燒：將經乾燥後的沸石分子篩先置於350-400℃煅燒爐中煅燒2h，最後置於500-550℃煅燒爐中煅燒2h。改性劑的製備：向15份聚氧化乙烯中加入1份三羥甲基丙烷三縮水甘油醚和0.5份聚二烯丙基二甲基氯化銨，充分混合後利用微波頻率2450MHz、功率700W的微波處理器微波處理10min，靜置30min後再次微波處理5min，然後加入0.2份葡萄糖酸鈉和35份水，攪拌使其分散均勻，並以5℃/min的升溫速度升溫至回流狀態保溫混合15min，隨後自然冷卻至室溫，所得混合物送入噴霧乾燥機中，乾燥所得顆粒研磨成粉末，即得改性劑。其中，步驟(1)中沸石分子篩與小蘇打粉的質量用量比為20:0.5。實施例3利用實施例1和實施例2所述預處理方法對沸石分子篩進行預處理，再將其應用於甲基丙烯酸羥丙酯的合成，並對原料轉化率和產品產率進行測定，結果如表1所示。表1經預處理後沸石分子篩的催化效果項目實施例1實施例2甲基丙烯酸轉化率99.2％99.6％甲基丙烯酸羥丙酯產率97.8％98.5％以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。當前第1頁1 2 3